具体实施方式

在本说明书的整体中，“一个实施方式”或者“一实施方式”的表述意为，与实施方式相关联地说明的特定的特征、构造、材料或者特性包含于本申请的至少一个实施方式中，并非意为其存在于所有实施方式中。

因此，在本说明书的整体中，记载于各处的“在一个实施方式中”、或者“在一实施方式中”的表述并不一定指本申请的同一实施方式。而且，特定的特征、构造、材料或者特性能够在一个或者多个实施方式中通过任意的适当方法加以组合。

首先，参照图1对典型的数字RF线圈进行说明。

图1示出了按每个信道具有ADC 102的典型的数字RF线圈101、以及在屏蔽箱(shielded box)内相互接近地配置的信道聚合器103。数字RF线圈101包含8个信道104～105。各ADC 102具有模拟前端106，并连接于与对应的信道建立关联的RF线圈天线107。

关于这样的构成，提出有多个使ADC接近模拟前端的方案，但那些并不实用。这是因为若执行这些提案，则成本增加，或者由于数字数据传输以及从与其相关的频谱放射以及传导的EMI，在图像产生伪影。

在当前的数字RF线圈的架构中，为了传输数字的采集数据，而使用电(例如同轴、3轴)传输线或者光纤传输线这两种不同的传输线。

然而，对于这些种类的传输线，两者均存在问题。

电传输线存在两个问题。ADC与信道聚合器之间的数据传输由于EMI的问题而在图像产生伪影，因此ADC需要配置于信道聚合器的附近。为了抑制EMI噪声而需要高度的滤波、屏蔽以及PC基板的布局的电隔离，但这些容易引起来自MR发射场的较高的共模(commonmode)电流。因此，为了应对较高的共模电流而使用线缆陷波(cable trap)。然而，其重量以及厚度降低操作者的使用便利性，此外，其成本也较高。

对于光纤传输线来说，一个不利问题是与之相伴的高成本。激光发送机以及接收机例如在与标准的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)器件相比的情况下，是成本较高的半导体(例如GaAs)。而且，光纤的连接器消耗高功率，从而加热RF线圈，使表面温度上升至安全动作的极限。

本公开文包含用于在MRI装置的RF线圈内使用非导电性的波导传输数字的采集数据的装置以及方法。无连结的标准CMOS毫米波(Millimeter Wave：mmWave)的接收机以及发送机用于RF线圈内的各信道的ADC与信道聚合器之间的链路(link)。而且，为了在该毫米波的发送机与接收机之间传输数据，而使用非导电性的波导(例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)的波导)。

以下，参照图2～7，对本申请的高频线圈、磁共振成像装置以及数据传输方法详细地进行说明。

图2是表示本申请的8信道数字MR-RF线圈201的例示性的实施方式。这里，8信道数字MR-RF线圈是高频线圈的一例。本申请的8信道数字MR-RF线圈201包含8个信道204～205，该8个信道204～205接收通过单独的MR检查发送来的RF信号。在各信道中，包含模拟前端206以及ADC 202的放大以及数据数字化单元210从RF线圈天线207接收信号，并经由对应的非导电性毫米波波导211向信道聚合器203发送接收到的信号。这里，放大以及数据数字化单元是数据接收部的一例。信道聚合器203经由光纤或者非导电性毫米波波导216，与MR系统之间发送信号。

各放大以及数据数字化单元210具备ADC 202以及模拟前端206。

各非导电性毫米波波导211在从放大以及数据数字化单元210接收信号的一个端部具备毫米波发送机208，在连接于信道聚合器203的另一个端部具备毫米波接收机209。毫米波发送机208以及毫米波接收机209经由塑料波导212连接。这里，塑料波导是波导的一例。各个信道的ADC 202经由控制路径213连接，该控制路径213同样经由非导电性毫米波波导211连接于信道聚合器203。

为了对数据流进行编码，也可以使用8B/10B编码方案(encoding scheme)。8B/10B编码方案确保串行数据流的整体性的DC平衡，此外，下游的接收机提供足够的位(bit)转换，以能够维持时钟恢复。

图3示出在本申请的8信道数字MR-RF线圈中使用的非导电性毫米波波导311的详细情况。

具体而言，在塑料波导312的各端，配置有毫米波发送机308以及毫米波接收机309。在一个实施方式中，塑料波导312包含聚四氟乙烯(PTFE)或者其他低成本的非导电性塑料或者聚合物。

另外，这里说明了使用塑料波导作为将毫米波发送机与毫米波接收机连接的波导的情况的例子，但实施方式不限于此。例如也可以使用由玻璃(石英等)、丙烯酸(acrylic)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)树脂等)等形成的波导。

毫米波发送机308具备具有集成毫米波发送天线313的发送机集成电路(Integrated Circuit：IC)，该集成毫米波发送天线313经由塑料波导耦合器315而与塑料波导312耦合。此外，毫米波接收机309在数据传输链路的另一端具备具有集成毫米波接收天线314的接收机IC，该集成毫米波接收天线314经由塑料波导耦合器316而与塑料波导312耦合。这里，塑料波导耦合器是波导耦合器的一例。在一实施方式中，发送机IC以及接收机IC包含标准的CMOS器件或者其他低成本半导体器件。

图4表示本申请的毫米波发送机408、毫米波接收机409及其与塑料波导的连接的详细情况。在一个实施方式中，毫米波发送机408具备安装于集成毫米波发送天线413的上部的塑料波导耦合器415。若从集成毫米波发送天线413发出波，则例如设定Er≒2.0等传播模式，耦合器的外侧的场(Er≒1.0)呈指数函数衰减。塑料波导412被插入塑料波导耦合器415以及416各自的开口部。同样，在毫米波接收机409中，在集成毫米波接收天线414的上部安装有塑料波导耦合器416。

图5是表示本申请的8信道数字MR-RF线圈501的例示性的布局。在一个实施方式中，环状天线的阵列、放大以及采集数据数字化单元、非导电性毫米波波导以及信道聚合器配置于基板517上。

具体而言，8个环状天线507对称地配置于对应的8个非导电性毫米波波导511各自一侧。放大以及数据数字化单元510经由电的连接518连接于对应的环状天线507，并按每个信道，经由对应的非导电性毫米波波导511，向配置于基板517的侧面的信道聚合器503发送接收数据。通过信道聚合器503接收到的数字数据经由光纤或者非导电性毫米波波导516而与MR系统之间进行收发。

图6示出本申请的信道聚合器601的构成。信道聚合器601从不同的信道接收输入信号602～603。这里，各输入信号为比特率(bit rate)X的串行数据流。信道聚合器601内的缓存604接收输入流，并将该数据发送至双端口(dual port)RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)605。信道聚合器601以X*(n+1)的比特率将该数据作为串行流输出。

图7是表示本申请的MRI装置的构成例的图。

例如如图1所示，MRI装置100具备静磁场磁体1、梯度磁场线圈2、梯度磁场电源3、全身用RF(Radio Frequency：射频)线圈4、局部用RF线圈5、发送电路6、接收电路7、RF屏蔽部8、架台9、诊视床10、输入接口11、显示器12、存储电路13、以及处理电路14～16。

静磁场磁体1在配置有被检体S的摄像空间产生静磁场。具体而言，静磁场磁体1形成为中空的大致圆筒状(包括与中心轴正交的截面的形状为椭圆状的形状)，使形成于其内周侧的摄像空间产生静磁场。例如静磁场磁体1为超导磁体、永磁体等。这里所说的超导磁体例如由填充有液氦(helium)等冷却剂的容器、以及浸渍于该容器的超导线圈构成。

梯度磁场线圈2配置于静磁场磁体1的内侧，使配置有被检体S的摄像空间产生梯度磁场。具体而言，梯度磁场线圈2形成为中空的大致圆筒状(包括与中心轴正交的截面的形状为椭圆状的形状)，并具有分别与相互正交的X轴、Y轴以及Z轴对应的X线圈、Y线圈以及Z线圈。X线圈、Y线圈以及Z线圈基于从梯度磁场电源3供给的电流，使摄像空间产生沿各轴向呈线性变化的梯度磁场。这里，Z轴设定为沿着由静磁场磁体1产生的静磁场的磁通。此外，X轴设定为沿着与Z轴正交的水平方向，Y轴设定为沿着与Z轴正交的铅垂方向。由此，X轴、Y轴以及Z轴构成MRI装置100固有的装置坐标系。

梯度磁场电源3通过对梯度磁场线圈2供给电流，从而使摄像空间产生梯度磁场。具体而言，梯度磁场电源3通过单独地对梯度磁场线圈2的X线圈、Y线圈以及Z线圈供给电流，从而使摄像空间产生分别沿相互正交的读出(readout)方向、相位编码方向以及切片(slice)方向呈线性变化的梯度磁场。另外，以下，将沿着读出方向的梯度磁场称作读出梯度磁场，将沿着相位编码方向的梯度磁场称作相位编码梯度磁场，将沿着切片方向的梯度磁场称作切片梯度磁场。

这里，读出梯度磁场、相位编码梯度磁场以及切片梯度磁场通过分别与由静磁场磁体1产生的静磁场重叠，从而对从被检体S产生的磁共振信号赋予空间的位置信息。具体而言，读出梯度磁场通过与读出方向的位置相应地使磁共振信号的频率发生变化，从而将沿着读出方向的位置信息赋予磁共振信号。此外，相位编码梯度磁场通过沿相位编码方向使磁共振信号的相位发生变化，从而将沿着相位编码方向的位置信息赋予磁共振信号。此外，切片梯度磁场将沿着切片方向的位置信息赋予磁共振信号。例如，在摄像区域为切片区域(2D摄像)的情况下，切片梯度磁场被用于决定切片区域的方向、厚度以及张数，在摄像区域为体区域(3D摄像)的情况下，切片梯度磁场被用于与切片方向的位置相应地使磁共振信号的相位发生变化。由此，沿着读出方向的轴、沿着相位编码方向的轴以及沿着切片方向的轴，构成用于规定成为摄像的对象的切片区域、或者体(volume)区域的逻辑坐标系。

全身用RF线圈4配置于梯度磁场线圈2的内周侧，对配置于摄像空间的被检体S施加RF磁场(激发脉冲等)，并接收由于该RF磁场而从被检体S产生的磁共振信号(回波信号等)。具体而言，全身用RF线圈4形成为中空的大致圆筒状(包括与中心轴正交的截面的形状为椭圆状的形状)，基于从发送电路6供给的RF脉冲，对在位于其内周侧的摄像空间中配置的被检体S施加RF磁场。此外，全身用RF线圈4接收由于RF磁场的影响而从被检体S产生的磁共振信号，并向接收电路7输出接收到的磁共振信号。

局部用RF线圈5接收从被检体S产生的磁共振信号。具体而言，按照被检体S的每个部位准备局部用RF线圈5，在进行被检体S的摄像时，将局部用RF线圈5配置于摄像对象的部位的表面附近。而且，局部用RF线圈5接收由于通过全身用RF线圈4施加的RF磁场的影响而从被检体S产生的磁共振信号，并向接收电路7输出接收到的磁共振信号。另外，局部用RF线圈5也可以还具有向被检体S施加RF磁场的功能。在该情况下，局部用RF线圈5连接于发送电路6，基于从发送电路6供给的RF脉冲，向被检体S施加RF磁场。例如，局部用RF线圈5为表面线圈(surface coil)、或将多个表面线圈组合为线圈元件而构成的相控阵线圈(phasedarray coil)。这里，局部用RF线圈5具有上述的8信道数字RF线圈的构成。

发送电路6向全身用RF线圈4输出与置于静磁场中的对象原子核固有的拉莫(Larmor)频率对应的RF脉冲。

接收电路7基于从全身用RF线圈4或者局部用RF线圈5输出的磁共振信号，生成磁共振数据，并向处理电路15输出所生成的磁共振数据。这里，接收电路7相当于上述的MR系统。

RF屏蔽部8配置于梯度磁场线圈2与全身用RF线圈4之间，将梯度磁场线圈2从由全身用RF线圈4产生的RF磁场中屏蔽。具体而言，RF屏蔽部8形成为中空的大致圆筒状(包含与圆筒的中心轴正交的截面的形状为椭圆状的形状)，以覆盖全身用RF线圈4的外周面的方式配置于梯度磁场线圈2的内周侧的空间。

架台9具有形成为大致圆筒状(包括与中心轴正交的截面的形状为椭圆状的形状)的中空的腔(bore)9a，并收容有静磁场磁体1、梯度磁场线圈2、全身用RF线圈4、以及RF屏蔽部8。具体而言，架台9在腔9a的外周侧配置全身用RF线圈4、在全身用RF线圈4的外周侧配置RF屏蔽部8、在RF屏蔽部8的外周侧配置梯度磁场线圈2、在梯度磁场线圈2的外周侧配置静磁场磁体1的状态下，将其分别收容。这里，架台9所具有的腔9a内的空间成为摄像时配置被检体S的摄像空间。

诊视床10具备载置被检体S的顶板10a，在进行被检体S的摄像时，将载置有被检体S的顶板10a向摄像空间移动。例如，诊视床10以顶板10a的长度方向与静磁场磁体1的中心轴平行的方式设置。

另外，这里说明了MRI装置100具有静磁场磁体1、梯度磁场线圈2以及全身用RF线圈4分别形成为大致圆筒状的所谓的隧道(tunnel)式的构造的情况的例子，但实施方式不限于此。例如，MRI装置100也可以具有以隔着配置被检体S的摄像空间相对置的方式配置一对静磁场磁体、一对梯度磁场线圈以及一对RF线圈的所谓的开放(open)式的构造。在这种开放式的构造中，由一对静磁场磁体、一对梯度磁场线圈以及一对RF线圈夹着的空间相当于隧道式构造中的腔。

输入接口11从操作者受理各种指示以及各种信息的输入操作。具体而言，输入接口11连接于处理电路17，将从操作者接收到的输入操作转换为电信号并向处理电路17输出。例如输入接口11通过用于进行摄像条件、关注区域(Region Of Interest：ROI)的设定等的跟踪球、开关按钮、鼠标、键盘、通过触摸操作面来进行输入操作的触摸板、将显示画面与触摸板一体化而成的触摸屏、使用了光学传感器的非接触输入电路以及语音输入电路等来实现。另外，在本说明书中，输入接口11不仅限于具备鼠标、键盘等物理性的操作部件。例如，从独立于装置而设的外部的输入设备接收与输入操作对应的电信号并向控制电路输出该电信号的电信号的处理电路也包含于输入接口11的例子中。

显示器12显示各种信息。具体而言，显示器12连接于处理电路17，将从处理电路17发送来的各种信息的数据转换为显示用的电信号并输出。例如显示器12通过液晶监视器、CRT监视器、触摸面板等来实现。

存储电路13存储各种数据。具体而言，存储电路13连接于处理电路14～17，存储通过各处理电路输入输出的各种数据。例如存储电路13通过RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、闪存等半导体存储器元件、或硬盘、光盘等实现。

处理电路14具有诊视床控制功能14a。诊视床控制功能14a通过向诊视床10输出控制用的电信号，从而控制诊视床10的动作。例如，诊视床控制功能14a按下述方式使诊视床10所具有的顶板10a的移动机构动作，即经由输入接口11从操作者受理将顶板10a向长度方向、上下方向或者左右方向移动的指示，并按照受理的指示移动顶板10a。

处理电路15具有数据采集功能15a。数据采集功能15a通过执行各种脉冲序列，来采集k空间数据。具体而言，数据采集功能15a按照从处理电路17输出的序列执行数据来驱动梯度磁场电源3、发送电路6以及接收电路7，由此执行各种脉冲序列。这里，序列执行数据是表示脉冲序列的数据，是规定了梯度磁场电源3向梯度磁场线圈2供给电流的定时以及供给的电流的强度、发送电路6向全身用RF线圈4供给RF脉冲的定时以及供给的高频脉冲的强度、接收电路7对磁共振信号进行采样(sampling)的定时(timing)等的信息。而且，数据采集功能15a接收从接收电路7输出的磁共振数据作为执行脉冲序列后的结果，并存储于存储电路13。此时，存储于存储电路13的磁共振数据由于上述的各梯度磁场被赋予沿着读出方向、相位编码方向以及切片方向的各方向的位置信息，从而作为表示二维或者三维的k空间的k空间数据存储。

处理电路16具有图像生成功能16a。图像生成功能16a根据由处理电路15采集到的k空间数据生成图像。具体而言，图像生成功能16a从存储电路13读出由处理电路15采集到的k空间数据，并对读出的k空间数据实施傅立叶(Fourier)转换等重构处理，从而生成二维或者三维的图像。而且，图像生成功能16a将生成的图像存储于存储电路13。

处理电路17具有摄像控制功能17a。摄像控制功能17a通过控制MRI装置100具有的各构成要素，进行MRI装置100的整体控制。具体而言，摄像控制功能17a使显示器12显示用于从操作者受理各种指示以及各种信息的输入操作的GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)，根据经由输入接口11受理到的输入操作，控制MRI装置100具有的各构成要素。例如，摄像控制功能17a基于由操作者输入的摄像条件生成序列执行数据，并向处理电路15输出所生成的序列执行数据，从而采集k空间数据。此外，例如，摄像控制功能17a通过控制处理电路16，从而根据由处理电路15采集到的k空间数据重构图像。此外，例如，摄像控制功能17a与来自操作者的请求相应地从存储电路13读出图像，并使显示器12显示读出的图像。

这里，上述的处理电路14～17例如通过处理器实现。在这种情况下，各处理电路具有的处理功能例如以能够通过计算机执行的程序的形式存储于存储电路13。而且，各处理电路通过从存储电路13读出各程序并执行，从而实现与各程序对应的处理功能。换言之，读出了各程序后的状态的各处理电路具有图1的各处理电路内所示的各功能。

另外，这里说明了通过单一的处理器实现各处理电路的情况，但实施方式不限于此，也可以组合多个独立的处理器来构成各处理电路，并通过各处理器执行程序来实现各处理功能。此外，各处理电路具有的处理功能也可以适当地分散或者统合于单一或者多个处理电路来实现。此外，在图1所示的例子中，说明了单一的存储电路13存储与各处理功能对应的程序的情况，但也可以采取将多个存储电路分散地配置，处理电路从单独的存储电路读出对应的程序的构成。

另外，在上述说明中，说明了“处理器”从存储电路读出与各处理功能对应的程序并执行的例子，但实施方式不限于此。“处理器”这一表达，例如意为CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit:图形处理器)、面向特定用途的集成电路(Application Specific Integrated Circuit：ASIC)、可编程逻辑器件(例如简单可编程逻辑器件(Simple Programmable Logic Device：SPLD))、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device：CPLD)以及现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array：FPGA))等电路。在处理器例如为CPU的情况下，处理器通过读出在存储电路中保存的程序并执行，从而实现各处理功能。另一方面，在处理器为ASIC的情况下，代替向存储电路保存程序，而是该处理功能作为逻辑电路直接组入处理器的电路内。另外，本实施方式的各处理器不限于按每个处理器作为单一的电路构成的情况，也可以组合多个独立的电路来构成为一个处理器，并实现其处理功能。而且，也可以将图1中的多个构成要素统合为一个处理器，并实现其处理功能。

这里，通过处理器执行的程序预先向ROM(Read Only Memory：只读存储器)、存储电路等中组装来提供。另外，该程序也可以以能够安装在这些装置中的形式或者能够由这些装置执行的形式的文件，记录于CD(Compact Disk:光盘)-ROM、FD(Flexible Disk：软盘)、CD-R(Recordable：刻录光盘)、DVD(Digital Versatile Disk：数字通用光盘)等能够由计算机读取的存储介质来提供。此外，该程序也可以储存于与因特网等网络连接的计算机上，并经由网络下载从而提供或者分发。例如，该程序通过包含上述各功能部的模块构成。作为实际的硬件，通过CPU从ROM等存储介质读出并执行程序，以使各模块被加载于主存储装置上，从而在主存储装置上生成各模块。

根据本申请的数字MR-RF线圈，能够不产生EMI地将ADC以及相关的数字数据传输电路配置于模拟馈电点(analog feed point)的附近。此外，对于各信道，能够去除多个线缆陷波、滤波以及屏蔽。由此，能够减少线圈的重量，并提高工作流(work flow)的效率。

而且，根据本申请的数字MR-RF线圈，能够实现线圈内的数字化电路与聚合电路之间的电隔离，在与具有光纤传输线的数字RF线圈相比的情况下，能够实现更低成本的数据传输。

考虑到上述的内容，对于本说明书提示的实施方式能够进行各种修正以及变形。因此，应理解为本公开内容是在权利要求书内可以通过本说明书具体记载的方法以外的方法来实施的内容。

根据以上说明的至少一个实施方式，能够防止由EMI引起的图像的伪影。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式作为例子而提示，无意限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更、实施方式彼此的组合。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨内，并且也同样包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。